Este trabalho compara resultados experimentais e de vários modelos numéricos utilizados para reproduzir uma junta sobreposta, unida por quinze rebites distribuídos em três carreiras. Foram confeccionados modelos numéricos 2D simples, porém significativos, variando e combinando o tipo do elemento para representar os rebites e chapas, até o modelo numérico 3D composto de elementos sólidos, que considera contato e atrito entre as chapas e os rebites. Na modelagem numérica são abordados os principais fundamentos teóricos que influenciam o comportamento deste tipo de junta, assim como, na modelagem matemática, são apresentadas as características e propriedades dos elementos utilizados para representar as chapas, os rebites e o tipo de análise empregada. É descrita a metodologia empregada no ensaio experimental e na simulação computacional. Em seguida, é apresentado e comparado o resultado analítico fazendo uso do modelo da linha neutra, com o resultado numérico para os modelos mais significativos deste trabalho. Por fim é feita uma discussão dos resultados numéricos obtidos, apresentada conclusões e propostas para desenvolvimentos futuros.

Dentre as melhorias nos processos produtivos para a manufatura de aeronaves nas empresas, a soldagem a laser tem sido destacada como uma das tecnologias mais promissoras. A mudança de rebitagem para soldagem do revestimento da fuselagem e dos reforçadores tem contribuído para a redução de peso e dos custos das aeronaves, bem como diminuído o seu tempo de fabricação. Este trabalho pretende contribuir ao entendimento da metalurgia de soldagem autógena (sem uso de metal de adição e em um único passe) de uma liga de alumínio de alta resistência (AA6013) com um laser a fibra (2 kW). A geometria escolhida ée solda topo, sem chanfro, para facilitar a análise dos resultados. Foram estudados os efeitos dos parâmetros de processo, velocidade e potência do laser, além de dois valores diferentes de espessura das chapas, realizados com um desenho de experimentos sobre a microestrutura e qualidade da solda. O estudo mostrou que ée possível obter soldas com boa qualidade macroscópica, em relação à regularidade do cordão e furos, e com isenção de trincas ou porosidades em velocidades em torno de 100 mm/s e com potência do laser de cerca de 1 kW. Também foi verificado que a zona afetada pelo calor ée bastante concentrada, com região de liquação em torno de 50 mm.

A soldagem por feixe de laser tem sido considerada como uma das alternativas mais promissoras entre os novos processos de manufatura na indústria aeroespacial. A substituição da rebitagem por soldagem a laser da fuselagem e reforçadores tem contribuído para a redução de peso e custo, assim como para a redução do tempo de produção. Esse trabalho pretende contribuir para o conhecimento da metalurgia da liga de alumínio AA2198 durante a soldagem, autógena e com metal de adição, utilizando um laser a fibra (2 kW). O tipo de junção utilizada nos experimentos foi a junção em "T". As caracterizações metalúrgica e de qualidade foram realizadas para estabelecer os parâmetros do processo, como potência e velocidade do feixe de laser. O presente estudo apresenta a redução da susceptibilidade ao trincamento a quente para a adição de um arame da liga AA4047, para uma dada condição de soldagem, em comparação com a soldagem autógena. Um grande número de porosidades foi observado em todas as amostras.

A soldagem por FSW (Friction Stir Welding) tem como principal característica o fato do material não fundir durante o processo. Isso ocorre porque as temperaturas atingidas durante a soldagem são inferiores à temperatura de fusão do material, sendo essa uma das vantagens desse processo em relação aos processos convencionais. Entretanto, o calor local gerado é suficiente para o aparecimento de tensões residuais no material. As tensões residuais de soldagem modificam as propriedades mecânicas do material, podendo causar falhas prematuras em estruturas. A medição de tensões residuais é um processo relativamente caro e demorado. Assim, torna-se interessante estimar o comportamento das tensões residuais através de outro parâmetro, como a dureza, que um processo mais barato de rápida medição. Dessa forma, esse trabalho consiste na análise das tensões residuais e comparação com a dureza do Al 2024 T3, soldado por FSW.

A soldagem a laser em ligas de alumínio para aplicações aeronáuticas vem sendo extensamente estudada. Algumas aeronaves certificadas como os modelos Airbus A318, A319, A320 e A380 já empregam o processo em regiões de fuselagem e na junção de revestimentos com reforçadores longitudinais. A qualidade das juntas é uma característica chave para a aplicação bem sucedida do processo e neste aspecto, técnicas de ensaio não destrutivo são fundamentais para a garantia da qualidade das soldas. Neste trabalho, as técnicas de ultrassom e raios-X aliadas a metalografia, foram empregadas na caracterização de soldas autógenas em chapas de alumínio da liga AA6013. Chapas com 1,6mm de espessura foram soldadas com laser a fibra de itérbio com potências entre 1 e 2kW e diversas velocidades, com e sem o uso de gases de proteção. A qualidade das soldas foi avaliada com base na presença de defeitos típicos como porosidade, trincas, e outras imperfeições, e sua correlação com os parâmetros do processo de soldagem. Os resultados obtidos mostraram que ambas as técnicas de inspeção não destrutivas foram satisfatórias para a detecção de defeitos típicos nas soldas. Pela técnica de raios-X descontinuidades com dimensões acima de 32?m foram detectadas e posteriormente confirmadas por análise metalográfica. Já a técnica de ultrassom mostrou-se bastante satisfatória na detecção de porosidades agrupadas (tipo de descontinuidade mais comum nas amostras) através da redução da amplitude do sinal das ondas ultrasônicas refletidas na superfície oposta, e conseqüentemente ao transdutor do equipamento. A utilização de transdutores com freqüência acima de 5MHz mostrou-se mais eficiente para a detecção dos poros neste trabalho, sobretudo através da técnica da utilização de sensores de múltiplos elementos (phased array). Entretanto não foi possível estabelecer se esta eficiência depende do maior número de sensores ou da maior freqüência de operação em comparação ao ultrassom convencional.